隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析及其應(yīng)用的研究.pdf

1、　　本文針對(duì)線性隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析開(kāi)展工作，研究實(shí)際結(jié)構(gòu)中隨機(jī)因素引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)參數(shù)及其動(dòng)力傳遞的變異規(guī)律。主要工作如下：　　1.用Monte-Carlo隨機(jī)模擬方法研究隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)模型的變異規(guī)律。首次提出相對(duì)均差系數(shù)概念，定量描述了隨機(jī)參數(shù)系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)均值相對(duì)均值參數(shù)系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)的變異性。本文采用相對(duì)均差系數(shù)與變異系數(shù)兩個(gè)無(wú)量綱量，從兩個(gè)不同的角度較為全面研究了隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)模型的變異規(guī)律。無(wú)論是質(zhì)量還是剛度變

2、異系數(shù)的增大，都會(huì)引起單自由度隨機(jī)參數(shù)系統(tǒng)的諧振頻率均值相對(duì)均值參數(shù)系統(tǒng)的諧振頻率偏離的增加。結(jié)構(gòu)參數(shù)同時(shí)存在隨機(jī)變異時(shí)，隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)變異性增大(δ=1﹪～30﹪)，多自由度隨機(jī)參數(shù)系統(tǒng)的高階模態(tài)頻率均值單調(diào)增大，低階模態(tài)頻率均值單調(diào)減小，模態(tài)密集度降低；各階模態(tài)阻尼比均值都單調(diào)增大；模態(tài)振型變異比較敏感，變異規(guī)律較為復(fù)雜?！　?.隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率與隨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)分析。結(jié)果表明：互相關(guān)系數(shù)隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)的變異性的增大發(fā)生變化，但

3、相關(guān)程度分布格局不發(fā)生變化，只是對(duì)各結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)程度趨于均勻化?！　?.對(duì)單自由度隨機(jī)參數(shù)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)的變異規(guī)律的研究。質(zhì)量和剛度的隨機(jī)會(huì)削弱頻響函數(shù)的峰值，增加半功率帶寬；阻尼系數(shù)的隨機(jī)會(huì)引起頻響函數(shù)峰值的增大，但對(duì)頻響函數(shù)的影響遠(yuǎn)小于隨機(jī)質(zhì)量和剛度的影響。實(shí)頻與虛頻特性對(duì)隨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)變異的敏感度高于幅頻與相頻特性。文中采用相對(duì)均差函數(shù)和變異函數(shù)定量描述當(dāng)質(zhì)量、剛度、阻尼系數(shù)按正態(tài)分布和均勻分布隨機(jī)變異時(shí)系統(tǒng)的幅頻特性、相頻

4、特性、實(shí)頻特性、相頻特性曲線的變異規(guī)律?！　?.對(duì)單自由度隨機(jī)參數(shù)系統(tǒng)在隨機(jī)激勵(lì)下的動(dòng)力響應(yīng)譜的變異規(guī)律分析。研究質(zhì)量、剛度、阻尼系數(shù)按正態(tài)分布隨機(jī)變異時(shí)隨機(jī)系統(tǒng)在隨機(jī)激勵(lì)下動(dòng)力響應(yīng)均值、自譜、互譜和均方值的變異規(guī)律。研究表明：?jiǎn)巫杂啥染€性隨機(jī)系統(tǒng)在隨機(jī)激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)特征量的變異與頻響函數(shù)的變異密切相關(guān)?！　?.隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)的復(fù)合隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析。在前人研究成果基礎(chǔ)上，研究隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的數(shù)學(xué)描述，推導(dǎo)出隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)合隨機(jī)振動(dòng)